C ++: LỊCH SỬ, ĐẶC ĐIỂM, KIỂU DỮ LIỆU, VÍ DỤ - CÔNG NGHỆ - 2025

C ++ là một phiên bản cải tiến và mở rộng của ngôn ngữ lập trình C, được phát triển bởi Stroustrup vào năm 1979 như một phần của dự án Tiến sĩ của ông. Stroustrup thiết kế cái mà ông gọi là "C với các lớp", sau này được gọi là C ++, vì ông tin rằng các ngôn ngữ lập trình hiện tại có những hạn chế và không phải là tốt nhất cho các dự án quy mô lớn.

Đó là lý do tại sao anh ấy sử dụng C để phát triển ngôn ngữ lập trình mà anh ấy đang tìm kiếm, bởi vì C là một ngôn ngữ hiệu quả và hoạt động nhanh.

Nguồn: pixabay.com

C ++ là một ngôn ngữ lập trình đa năng được cải tiến và mạnh mẽ. Ngôn ngữ dạng tự do đã biên dịch này phù hợp nhất cho các lập trình viên trình độ trung cấp.

Tuy nhiên, những người muốn bắt đầu lập trình với C ++ sẽ thấy rằng họ có thể nhanh chóng học các khái niệm lập trình sẽ giúp họ đi một chặng đường dài trong sự nghiệp.

Nó tương thích với lập trình hướng đối tượng, có tất cả các đặc điểm của nó. Những khái niệm này làm cho ngôn ngữ C ++ trở nên khác biệt và nó chủ yếu được sử dụng để phát triển các ứng dụng một cách dễ dàng và được khái niệm hóa.

Lịch sử

Thiết kế và thực hiện

C ++ được thiết kế và triển khai vào năm 1980 bởi Bjarne Stroustrup tại AT&T Bell Labs, kết hợp tuyệt vời các khái niệm về lập trình thủ tục và hướng đối tượng.

Trong ngôn ngữ C, toán tử ++ được sử dụng để tăng một biến, do đó thể hiện ý tưởng của Stroustrup rằng C ++ sẽ là thế hệ tiếp theo của ngôn ngữ C.

phát hành lần đầu

C ++ được phát hành lần đầu tiên vào năm 1985 trên thị trường. Năm 1986, Stroustrup xuất bản cuốn sách nổi tiếng của mình mang tên Ngôn ngữ lập trình C ++, trở thành cẩm nang tham khảo cho ngôn ngữ này.

C 2.0

Bản phát hành quan trọng nhất của C ++ là C 2.0 vào năm 1989, được Ellis và Stroustrup ghi lại trong Sổ tay Tham khảo Chú thích C ++. Đó là một ngôn ngữ hoàn toàn hướng đối tượng.

Phiên bản tiêu chuẩn hóa

Phiên bản tiêu chuẩn hóa đầu tiên, C ++ 98, được phát hành vào năm 1998. Tiêu chuẩn quốc tế này cho C ++ được phát triển bởi Viện Tiêu chuẩn Quốc gia Hoa Kỳ (ANSI) và Tổ chức Tiêu chuẩn Quốc tế (ISO).

Năm 2003, tiêu chuẩn C ++ 03 sau đây đã được xuất bản với mục đích sửa các lỗi được xác định trong C ++ 98 và đảm bảo rằng ngôn ngữ này có tính di động và tính nhất quán cao hơn.

Cập nhật gần đây

Bản cập nhật lớn tiếp theo cho ngôn ngữ này đến vào năm 2011, và nó được gọi là C ++ 11. Một số tính năng đã được thêm vào để cải thiện hiệu suất thời gian chạy của nó.

Sau đó, C ++ 14 được phát hành, trong đó một số cải tiến đã được thực hiện và sửa lỗi C ++ 11. Phiên bản tiếp theo được phát hành vào năm 2017 là C ++ 17, có một số tính năng mới và thư viện tiêu chuẩn mở rộng hơn nhiều.

Các tính năng của C ++

Ngôn ngữ phổ biến

C ++ được các nhà phát triển sử dụng rộng rãi, chủ yếu trong các ứng dụng. Nó chứa tất cả các phần quan trọng, giống như một ngôn ngữ cốt lõi cung cấp tất cả các khối phát triển được yêu cầu, chẳng hạn như biến, kiểu dữ liệu, nghĩa đen, v.v.

Nó là ngôn ngữ lập trình phổ biến thứ tư, theo chỉ số cộng đồng lập trình TIOBE.

Việc sử dụng C ++ khiến nó trở thành ngôn ngữ thuận tiện nhất, do các đặc điểm của nó. Đây là ngôn ngữ khởi động đầu tiên cho bất kỳ nhà phát triển nào quan tâm đến việc làm việc với các ngôn ngữ lập trình. Nó rất dễ học vì nó là một ngôn ngữ thuần túy dựa trên khái niệm.

Cú pháp của nó rất đơn giản, dễ viết và có thể dễ dàng sửa lỗi. Trước khi sử dụng bất kỳ ngôn ngữ nào khác, các lập trình viên ưu tiên học C ++ trước rồi mới sử dụng các ngôn ngữ khác.

Tuy nhiên, hầu hết các nhà phát triển cố gắng gắn bó với C ++ do tính năng sử dụng đa dạng và khả năng tương thích với nhiều nền tảng và phần mềm.

Hướng đối tượng

Nâng cấp chính từ C lên C ++ là lập trình hướng đối tượng. Điều này có nghĩa là trọng tâm là "đối tượng" và việc xử lý xung quanh các đối tượng này.

Nó tuân theo các khái niệm đa hình, kế thừa, đóng gói và trừu tượng, tạo điều kiện phát triển và duy trì.

Thủ tục

C ++ hỗ trợ khái niệm về thủ tục và chương trình con, bao gồm các đoạn mã trong các khối có thể tái sử dụng, có thể được "gọi" để thực hiện các tác vụ riêng lẻ.

Các thủ tục và chương trình con được gọi là các hàm trong C ++. Một hàm có thể nhận 0 hoặc nhiều tham số và trả về 0 hoặc một giá trị.

Lập trình có cấu trúc

Mã C ++ là mô-đun, với sự hỗ trợ của các hàm, lớp và đối tượng, các mô-đun phù hợp một cách tự do.

Các câu lệnh điều khiển luồng trong C ++ tương tự như các câu lệnh được tìm thấy trong nhiều ngôn ngữ lập trình có cấu trúc khác. Đây là if-else để triển khai logic quyết định và for, while và do-while để triển khai các lần lặp hoặc vòng lặp.

Quản lý bộ nhớ

C ++ hỗ trợ cấp phát bộ nhớ động. Do đó, bạn có thể giải phóng bộ nhớ được cấp phát bất cứ lúc nào.

Con trỏ

Chúng là các biến lưu trữ địa chỉ của một biến khác. Con trỏ trỏ đến vị trí bộ nhớ của một biến. C ++ hỗ trợ con trỏ để cung cấp giải pháp cho nhiều vấn đề yêu cầu quyền truy cập vào vị trí bộ nhớ.

Ngôn ngữ biên dịch

Trước khi nó có thể được thực thi, một chương trình C ++ phải được dịch sang các lệnh gốc của máy đích bằng một chương trình được gọi là trình biên dịch. Không có biên dịch, không có chương trình C ++ nào có thể chạy. Trình biên dịch biên dịch chương trình C ++ để sau này có thể chạy.

Các kiểu dữ liệu trong C ++

- Sơ cấp

Int

Nó được sử dụng để lưu trữ các số nguyên. Bộ nhớ nó chiếm phụ thuộc vào trình biên dịch (32 hoặc 64 bit). Nó chiếm 4 byte bộ nhớ khi làm việc với trình biên dịch 32 bit.

Phao nổi

Nó được sử dụng để lưu trữ các phân số lên đến 7 chữ số thập phân. Nó được biết đến như một loại dấu chấm động chính xác duy nhất. Nó chiếm 4 byte bộ nhớ.

Char

Nó được sử dụng để lưu trữ một tập hợp tất cả các ký tự. Nó có thể bao gồm các chữ cái trong bảng chữ cái, số và cả các ký tự đặc biệt. Nó chiếm 1 byte bộ nhớ, là đơn vị có thể định địa chỉ nhỏ nhất trong máy.

Gấp đôi

Được sử dụng để lưu trữ các phân số có tới 15-16 chữ số thập phân. Nó thường được biết đến như một loại dấu chấm động chính xác kép.

Rỗng (Null)

Cho biết không hoặc không có giá trị trả lại. Thường được sử dụng để gán giá trị null khi khai báo một hàm.

Bool

Kiểu dữ liệu này đề cập đến giá trị Boolean hoặc logic. Nó có thể nhận giá trị true hoặc false.

- Thứ hai

Sự sắp xếp

Nó là một tập hợp dữ liệu có cùng kiểu dữ liệu, được truy cập bởi một tên chung.

Con trỏ

Về cơ bản chúng là các biến được sử dụng để lưu địa chỉ bộ nhớ của một biến khác.

Đặc trưng

Nó là một nhóm các câu thực hiện một nhiệm vụ cụ thể. Các hàm là các thư viện cài sẵn hoặc do người dùng định nghĩa.

- Đã xác định người dùng

cấu trúc

Nó là một loại dữ liệu trong đó một tập hợp các loại dữ liệu khác nhau có thể được tạo và truy cập thông qua một đối tượng.

liên hiệp

Cung cấp khả năng lưu trữ các loại dữ liệu khác nhau trong cùng một vị trí bộ nhớ.

C ++ để làm gì? Các ứng dụng

Các ứng dụng

Nhiều ứng dụng trên hệ thống Adobe được phát triển bằng C ++, chẳng hạn như Illustrator, Photoshop, Adobe Premiere và Image Ready.

Các hệ điều hành

C ++ được sử dụng trong tất cả các hệ điều hành chính, chẳng hạn như Linux, Windows và macOS, vì nó là ngôn ngữ lập trình cấp thấp.

Trình biên dịch

Hầu hết các trình biên dịch được viết bằng ngôn ngữ C ++. Ngoài ra các trình biên dịch được sử dụng để biên dịch các ngôn ngữ khác, chẳng hạn như C #, Java, v.v.

Trò chơi

Nó giúp loại bỏ sự phức tạp của trò chơi 3D, giúp tối ưu hóa tài nguyên. Ngoài ra, nó tương thích với tùy chọn nhiều người chơi trong các mạng.

Trình duyệt web

Nó cho phép thực thi nhanh chóng và thể hiện đồ họa, điều này rất quan trọng đối với người dùng hiện tại, những người yêu cầu nội dung có thể xuất hiện nhanh chóng trong trình duyệt web. C ++ được sử dụng để tạo trình duyệt Internet Google Chrome và Mozilla Firefox.

Internet vạn vật

Một số sản phẩm Internet of Things, chẳng hạn như đồng hồ thông minh, ô tô, máy giặt, bộ định tuyến và thiết bị chuyển mạch, sử dụng C ++ vì chúng yêu cầu mã càng gần với phần cứng càng tốt.

Hệ thống đám mây / phân tán

Nó được sử dụng trên đám mây trong các hệ thống lưu trữ và hệ thống phân tán, nơi các hệ thống tệp có thể mở rộng cần hoạt động chặt chẽ với phần cứng và khả năng tương thích với các máy khác nhau cũng rất quan trọng.

Truy cập cơ sở dữ liệu

Nó được sử dụng để phát triển phần mềm cơ sở dữ liệu mã nguồn mở. Một phần mềm quản trị cơ sở dữ liệu rất phổ biến được sử dụng trong các tổ chức, MySQL, được viết bằng C ++ nhờ những lợi ích mà nó mang lại.

Có những ứng dụng khác dựa trên quyền truy cập vào phần mềm cơ sở dữ liệu, đó là Wikipedia, Yahoo, YouTube, Quora, v.v.

Ví dụ

Chương trình này nhận một số nguyên dương từ người dùng và lưu trữ nó trong biến n. Sau đó, vòng lặp for được thực hiện, vòng lặp này sẽ kiểm tra xem số đã nhập có chia hết hoàn toàn cho io hay không.

Vòng lặp for bắt đầu với giá trị ban đầu của i bằng 2, tăng giá trị của i với mỗi lần lặp. Nếu số do người dùng nhập hoàn toàn chia hết cho i, isPrime được đặt thành false và số đó sẽ không phải là số nguyên tố.

Tuy nhiên, nếu số đó không chia hết cho i cho đến khi điều kiện kiểm tra i <= n / 2 là đúng, có nghĩa là nó chỉ chia hết cho 1 và cùng một số đó. Vậy số đã cho là số nguyên tố.

Thư viện

Các nhà phát triển có quyền truy cập vào nhiều chức năng tích hợp được cung cấp bởi ngôn ngữ C ++. Điều này giúp tiết kiệm thời gian và tăng tốc độ phát triển. Một số tệp tiêu đề C ++ với các chức năng được cung cấp của chúng là:

- iomanip: chứa các trình xử lý luồng định dạng các luồng dữ liệu.

- iostream: chứa các hàm xuất nhập chuẩn.

- cstdlib: chứa hàm chuyển số thành văn bản và ngược lại,

- cmath: chứa các hàm thư viện toán học, cấp phát bộ nhớ, số ngẫu nhiên và nhiều hàm hữu ích khác.

- fstream: chứa các hàm thực hiện việc nhập và xuất các tập tin trên đĩa.

- ctime: chứa hàm xử lý ngày giờ.

- memory: chứa các lớp và hàm được Thư viện chuẩn C ++ sử dụng để cấp phát bộ nhớ.

Lợi thế

Tốc độ

Vì C ++ là phiên bản mở rộng của C, là ngôn ngữ lập trình cấp thấp, nên nó là một trong những ngôn ngữ nhanh nhất hiện có. Điều này làm cho nó hữu ích trong những lĩnh vực mà hiệu suất cần thiết là rất quan trọng.

Gần với phần cứng

C ++ là một trong những ngôn ngữ lập trình gần gũi nhất với phần cứng. Điều này rất thuận lợi trong những không gian mà phần mềm phải có mối quan hệ chặt chẽ với phần cứng để thực hiện hỗ trợ mức thấp một cách hiệu quả.

Hiệu quả

C ++ có một thư viện mẫu tiêu chuẩn có thể được sử dụng rộng rãi khi viết mã. Các thư viện này cung cấp các thuật toán hiệu quả cho phép lập trình viên tiết kiệm thời gian và công sức, nếu không sẽ lãng phí khi tạo mã.

Tự do lựa chọn phong cách lập trình

C ++ hỗ trợ khoảng bảy kiểu mã hóa khác nhau, điều này làm cho nó trở thành một ngôn ngữ lập trình đa mô hình. Do đó, bạn có thể chọn một kiểu phù hợp với một trường hợp sử dụng cụ thể mà không cần phải sử dụng các đối tượng.

Khả năng phá vỡ các vấn đề phức tạp

C ++ có thể giải quyết các vấn đề phức tạp một cách trực quan bằng cách tạo các đối tượng. Ngoài ra, các hàm C ++ cho phép bạn chia mã của mình thành các khối mã rõ ràng, dễ hiểu và dễ kiểm tra và sửa đổi.

Khả năng phát hiện lỗi trước khi thực hiện

C ++ có kiểu tĩnh, có nghĩa là trình biên dịch không đưa ra giả định về những gì người lập trình viết. Lợi ích là trình biên dịch có thể bắt lỗi và thất bại trước khi thực thi, điều này có thể tiết kiệm thời gian về lâu dài.

Nhược điểm

Sử dụng con trỏ

Con trỏ là một khái niệm tương đối khó hiểu và cũng tiêu tốn rất nhiều bộ nhớ. Việc sử dụng sai con trỏ có thể khiến hệ thống bị treo hoặc hoạt động bất thường.

Một vấn đề chính là khi dữ liệu điểm giống nhau từ hai điểm xuất phát khác nhau, gây ra sự cố nghiêm trọng, tạo ra các vấn đề khó hiểu trong mã hóa.

Vấn đề an ninh

Mặc dù lập trình hướng đối tượng cung cấp rất nhiều bảo mật cho dữ liệu được xử lý, nhưng vẫn còn một số vấn đề về bảo mật do sự sẵn có của các hàm bạn bè, các biến toàn cục và con trỏ.

Không có người thu gom rác

C ++ cho phép người dùng kiểm soát hoàn toàn việc quản lý bộ nhớ của máy tính. Nó thiếu chức năng của bộ thu gom rác để tự động lọc ra dữ liệu không cần thiết và do đó không hỗ trợ cấp phát bộ nhớ động.

Sự vắng mặt của một chuỗi

C ++ không hỗ trợ các luồng tích hợp. Khái niệm luồng tương đối mới trong C ++, vì nó không tồn tại ban đầu. Bây giờ C ++ có thể hỗ trợ các hàm lambda.

Chương trình tổng hợp

Là một ngôn ngữ biên dịch, các tệp thực thi được tạo bởi trình biên dịch từ mã nguồn không di động và sẽ chỉ chạy trên nền tảng đích (phần cứng cộng với hệ điều hành) mà chúng được biên dịch hoặc nền tảng nhị phân được hỗ trợ.

Có thể phức tạp

C ++ có thể phức tạp, vì nó cho phép các lớp, là các hàm có cùng tên. Do đó, một hệ thống xử lý ký hiệu phải được sử dụng. Hơn nữa, nó rất phức tạp đối với một chương trình cấp cao rất lớn. C ++ thường được sử dụng cho các ứng dụng dành riêng cho nền tảng.

Người giới thiệu

1. Simplilearn (2020). Lập trình C ++ cho người mới bắt đầu: Lịch sử, Lợi ích và Ứng dụng. Lấy từ: simplelearn.com.
2. Educba (năm 2020). Công dụng của C ++ trong Thế giới thực. Được lấy từ: Educba.com.
3. Dmitrii Rassokhin (năm 2020). Ngôn ngữ lập trình C ++ trong hóa học tin học và hóa học tính toán. Tạp chí Cheminformatics. Lấy từ: jcheminf.biomedcentral.com.
4. Edureka! (Năm 2020). 10 tính năng hàng đầu của C ++ là gì? Lấy từ: edureka.co.
5. Aman Goel (năm 2020). Ngôn ngữ C ++: Tính năng, Công dụng, Ứng dụng & Ưu điểm. Gian lận. Lấy từ: hackr.io.
6. Steemit (2020). C ++: Học viết mã. Lịch sử hình thành, ưu nhược điểm của ngôn ngữ C ++. Lấy từ: steemit.com.
7. Data Flair (2019). Tìm hiểu các kiểu dữ liệu trong C và C ++ với ví dụ chỉ trong 4 phút. Lấy từ: data-flair.training.